Selbstgebauter Stickstoff-Laser wird nicht richtig gepumpt?

[fmjacket]

Liebe Forengemeinde,

ich bin am Verzweifeln. Nachdem ich mehrere Anleitungen im Internet durchstöbert habe, entschloss ich mich einen Stickstoff-Laser zu bauen.

Zuerst sah der Aufbau wie folgt aus:

laseroben.jpg

laserfrontal.jpg

Es wurde viel justiert, der hochohmige Widerstand wurde durch eine selbstgewickelte Spule ersetzt usw... keine Lasertätigkeit.
Ich stieß auf den Begriff "kritische Fläche" und beschloss diese zu minimieren:

laseroben2.jpg

Weiterhin keine Lasertätigkeit... Die untere Aluminiumplatte wurde auch durch eine stinknormale Alufolie ersetzt und die Mylarfolie auf ein, zwei Schichten reduziert.

Nun meine Frage an euch, da ich nicht mehr weiterkomme:

Wie finde ich heraus woran es liegt, dass ich keine Lasertätigkeit habe? Geschieht die Entladung zu schnell, zu langsam? Ist die Kapazität des Kondensators etwa zu hoch oder zu niedrig?
Ist mein Netzgerät zu schwach? (liefert nur 6 kV , regelbar). Wobei andere schon mit 3 kV einen ordentlichen Laserstrahl hinbekommen haben.

Wenn ihr irgendwelche Ideen habt woran es liegen könnte, schreibt bitte!

Lieben Gruß

FM

[Ironman]

Auf den Bildern ist nicht allzuviel zu erkennen, aber alle Fotos die ich bisher von Selbstbau N2 Lasern gesehen habe, haben in der Nähe der Schneiden eine Funkenstrecke, die fehlt mir auf deinem Aufbau.
Ansonsten sind deine Infos mehr als dürftig um genaueres zu sagen.
Gruß

[fmjacket]

Danke für deine Antwort!

Die Funkenstrecke ist in den Bildern links unten angebracht, also es entstehen auch durchaus Überschläge im Kanal, nur lasen tuts nicht : (
Würde es vielleicht einen Unterschied machen die Funkenstrecke woanders anzubringen (In der Nähe der Schneiden?)

Ich denke es wird bei mir keine Besetzungsinversion aufgebaut. Und da der grundlegende grobe Aufbau eigentlich immer gleich ist, muss der Fehler irgendwo im Detail liegen... Um eine Besetzungsinversion aufzubauen, muss sich der Kondensator ja schnell mit hoher Power über den Laserkanal entladen, nur wie schafft man das? Woher weiß man wann der Kondensator und der Aufbau "richtig" dafür ausgelegt sind? Wenn der Kondensator nicht genug Energie speichert, kann man ja eigentlich probieren was man will, dann wird eben keine Inversion aufgebaut. Aber du hast Recht, die Bilder sind wirklich schlecht ; ) Der Laserkanal in der Mitte ist genau 20 cm lang und 6 cm breit, um mal die Dimension rüberzubringen.

Ich denke die meisten von euch haben mal mit sonem eigentlich sehr einfachen Stickstoff Laser angefangen, da gibt es bestimmt irgendeinen Kardinalsfehler am Anfang ; )

Lieben Gruß

FM

[Rallion]

Hallo liebe Laserfreak Community,

Ich hab mir auch den N2 Laser gebaut, und habe so ziemlich das gleiche Problem wie fmjacket.
Es finden zwar überschläge an der Metallschneide statt und auch immer an verschiedenen Stellen, aber immer einzeln, sodass nie mehrere Atome in den angeregten Zustand gehen können. Ich hab den Abstand der Schneiden verändert, aber ich konnte das Problem nicht beheben. Weiss einer von euch, was man da machen könnte, oder hast du fmjacket dann eine Lösung gefunden?
Der Aufbau ist ziemlich ähnlich zu dem ersten Bild, aber ich kann auch eigene Bilder reinstellen, wenn euch das hilft.
Vielen Dank schon mal für eure Hilfe.

Schöne Grüße Rallion.

[Dr.Ulli]

Nun - so wie ich den Stickstofflaser kenne, sollte eine Platte als Dreieck geformt sein...
Aber warum nicht auch eine rechteckige...es kommt ja darauf an, dass der Funken durch den Spalt läuft von einer Seite zur anderen und nicht überall gleichzeitig überspringen kann...
Vielleicht kann man das auch dadurch erreichen, dass der Spalt wie ein V angeordnet wird, so dass der Funken am spitzen Ende loslegt und - weil der Überschlag ja stattgefunden hat - sich zur anderen Seite durchschiebt.

Übrigens: So ein N2-Laser-Puls dauert nur wenige ns ...der Puls, bzw. der Blitz ist räumlich betrachtet nur etwa so lang wie ein Besenstiel - und nicht sichtbar, da ja UV (192nm?)....damit kann man aber sehr schön Farbstoffe zur Aussendung sichtbaren Lichts anregen!


An das Forum (Netdiver): Früher gab´s hier eine wunderbare Seite mit Projekten von Freaks! Wo ist die eigentlich geblieben? Da steht unter vielen anderen tollen Bauprojekten auch eine tolle Anleitung für den N2 Laser von "Alter Lehrer" - die wäre jetzt genau passend.

[derju]

Also bei punktuellen Entladungen liegts an deiner "schneide"
Die Kanten die den Entladungskanal bilden müssen absolut glatt sein, es darf auch keine Oxidschicht drauf sein (mit seehr feinem Schmirgelpapier glattschleifen!) und müssen absolut parallel sein bzw ein ganz leicht konischer kanal funktioniert auch

Zu fmjacket: ist deine Entladung den im ganzen Kanal verteilt? schönes violettes Glimmen? (also keine hellen Blitze)

MfG

derju

[andythemechanic]

Ich hab vor einigien Jahren auch mal so ein Teil gebaut, und hatte Anfangs ähnliche Probleme.
Bei mir war es hauptsächlich die Funkenstrecke, diese hatte eine zu hohe Induktivität so dass die Entladung nicht schnell genug war. Die Zuleitung zur Funkenstecke muss so kurz wie möglich gehalten werden, und die Elektroden der Funkenstrecke sollten schön breit sein, dass keine Einschnürung des Funkens auftritt.
Weitere Knackpunkte: die Wahl, Ausrichtung und Abstand der Laserkanalelektroden ist kritisch. sie sollten dünn sein, nicht zu weit über den Kondensatorplatten (wieder wegen Induktivität) bei Betrieb in Luft nicht viel mehr als 1-2mm Abstand haben. Außerdem müssen sie gut auf den Kondensatoren aufliegen, was durch einfaches Drauflegen meist nicht getan ist. Die Richtige Entladung sieht nicht wie ein Blitz aus, sondern ist ein violettes Glimmen zwischen den Elektroden. Bei mir hat es den Durchbruch gebracht im Betrieb die Elektroden zu schieben bis es angefangen hat violett zu Glimmen. Das muss man natürlich mit einen langen Platikstab oder ähnlichen machen um keine geknallt zu kriegen, VORSICHT!!!!
Viel Erfolg!

Andreas

[Rallion]

Wow danke für die schnellen Antworten.
Mein Lehrer hat auch gemeint, dass es an den Schneiden liegen könnte, aber das glaub ich nicht, weil die von einer cnc Fräse so genau wie möglich gemacht worden sind... allerdings, das mit der Oxidschicht, da könnte was dran sein, ich werds bevor ich den Laser das nächste Mal ausprobiere, mit einem schleifpapier drübergehen. Ausserdem, will ich noch die Funkenstrecke anlöten, dabei muss ich aber den Abstand ungefähr wissen, oder sollt ich sie einfach so nah wie möglich zusammenschieben, sodass sie sich gerade nicht berühren?
Macht es eigentlich einen Unterschied, ob ich bei den Kondensatoren Alublech oder diese Alufolie verwende?

Bei mir hat es den Durchbruch gebracht im Betrieb die Elektroden zu schieben bis es angefangen hat violett zu Glimmen. Das muss man natürlich mit einen langen Platikstab oder ähnlichen machen um keine geknallt zu kriegen, VORSICHT!!!!

Ich müsste das unter der Aufsicht meines Lehrers machen, also ich glaub, das wird er mir nicht erlauben...

Glaubt ihr, der Fehler könnte auch an der Entladungsspule liegen? Ich wusste nämlich nicht genau, wieviele Windungen sie haben sollte, vielleicht hab ich zu wenige gemacht, sodass die Induktivität zu klein ist und ein großer Teil des Stroms darüber abfließt. Oder eben zu viele Windungen, dann könnte sich der 2te Kondensator nicht richtig laden, und der Spannungsunterschied ist nicht so groß bei der Phase der Entladens über den Laserkanal. Stimmt das, oder hab ich jetzt einen Denkfehler?

MfG Rallion.

[derju]

Also die Drossel ist eines der unkritischten Teile
einfach irgend n Ringkern aus nem PC Netzteil nehmen und gut ist

wirklich kritisch sind jedoch kleine Macken, Kerben und co auf den Schneiden und die Induktivität vom Aufbau insgesamt. Je kleiner desto gut gilt hier.

Was noch nicht beantwortet wurde: Viollete Glimmentladung oder einzelne Blitze?
was davon war bei deinen Versuchen zu sehen?
die Funkenstrecke ist an sich unkritisch was den abstand angeht, sollte so eingestellt werden das sich die Platten auf eine möglichst hohe Spannung aufladen können -> so weit auseinander wie möglich aber so nah zusammen das sie noch zuverlässig zündet

[Rallion]

Achso, also bei mir gibt es nur einzelne Blitze, ziemlich schnell hintereinander und verteilt über den ganzen Kanal, aber eben kein Glimmen.
Wie kann ich die Induktivität möglichst klein halten? ( ich kenne Induktivität nur von Spulen)

[goamarty]

Die Drossel kenn ich beim N2 Laser nur als Luftspule, 20-30Wdg einlagig, glaub ich. Ein hochohmiger Widerstand soll auch geeignet sein. Eine Ferritdrossel könnte für diese hohen Frequenzen (Flankensteilheit) sinnlos sein und ev. auch zuviel Kapazität haben.

[derju]

Also die Drossel kanna uch mit Ferritkern sein, ist fur den Laserbetrieb nur wichtig das im Moment des Zündens die Drossel/Widerstand hochomiger als der Entladekanal ist, da sonst keine Entladung durch den Laserkanl zustande kommt und dei Ladung einfach über Drossel/Widerstand abfließe würde. Meiner Meinung nach liegt hier nicht das Problem.

Denke eher die Schneiden und die Induktivität sind die Knackpunkte bei dir, am wahrscheinlichsten liegts an den Schneiden
Die müssen wirklich komplett Plan sein, können auch leicht abgerundet sein (mit seeeehr feinem Schleifpapier o.Ä glatt polieren) und dann justieren, es kann schonmal 2-3 Stunden dauern bis das ganze funktioniert. Hier bleibt nur rumprobieren bis es geht.

was du auch noch versuchen kannst is den Kompletten Aufbbau beschweren, so das möglichst keine Luft zwischn den Folien ist und die Schneiden ganz aufliegen.

MfG